| 研究課題/領域番号 |
26293096
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
堀口 安彦 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00183939)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 百日咳菌 / 気管支敗血症菌 / 咳発作 |
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| 研究実績の概要 |
百日咳で見られる特徴的な咳嗽発作の原因となる病原因子の探索のため、咳嗽発作を再現する実験動物モデルを作製し、百日咳類縁菌の気管支敗血症菌（百日咳菌と相同性の高い病原因子を多種類産生し、百日咳と類似の咳発作を感染動物に起こすことが知られている）の変異株（A 株）が動物モデルに咳嗽発作を起こさないことを発見した。本研究では、この成果を足がかりとして百日咳菌による咳嗽発作の病原因子の同定と発症メカニズムの解明を目指している。本年度は A 株で特異的に変異が導入されていた遺伝子 cx の機能解析を行った。
１．CX が直接に咳嗽発作に関与するかどうかの検討： cx の組換えタンパク質 rCX を大腸菌を用いて産生させ、これを実験動物に投与したが、咳嗽発作は認められなかった。rCX が本来の生物活性を失っている可能性も考えられたが、A 株あるいは Δcx 株では、cx 以外の多くの遺伝子の発現パターンが野生型と比較して変化していることが、菌体破壊液の電気泳動解析などで明らかになったため、CX が他の遺伝子の転写制御に関わっている可能性を重視し、その下流の遺伝子の探索を試みた。
２．CXの下流で転写制御を受け、咳嗽発作の原因となる CXX の同定：野生株と Δcx 株の遺伝子発現パターンの異同をマイクロアレイ法で網羅的に解析した。任意に設定した基準に従って、野生型株で発現するが Δcx 株で発現しないと考えられた遺伝子を40遺伝子程度リストアップした。それぞれの遺伝子の欠損変異株をさらに作製し、現在、それぞれの咳嗽惹起能を調べているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初の計画では初年度に、 CX が咳嗽発作に直接関与するかどうかと、CX の下流で転写制御を受ける遺伝子が関与するかどうかの可能性を探索することになっていたが、CX が直接関与する可能性は低いことを早期に結論づけたことにより、迅速に下流の遺伝子探索に進むことができた。平成27年度に実施するはずであった CXX 候補遺伝子の欠損株を用いた動物実験はすでに相当程度進んでおり、まだ結論するに至らないものの CXX候補と考えられる遺伝子は数種類上げられており、その達成度は期待以上と評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
CXX遺伝子候補の欠損株を咳嗽実験モデルに供し、CXX 遺伝子を同定する。複数の遺伝子が CXX 遺伝子候補となった場合は、それぞれが遺伝子発現ネットワークに関与している可能性があるので、遺伝子発現制御のヒエラルキーをウェスタンブロット法や real time PCR などで決定する。この過程の中で候補遺伝子を絞り込む。
最終的に、直接に咳嗽発作に関与する遺伝子が同定できた場合、組換えタンパク質とその抗体を作製してアッセイ系を確立しておくとともに、その塩基配列から想定される機能に基づいて、生化学的、細胞生物学的に機能解析を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画通りに予算の執行を行ってきたが、消耗品の一部で当初の提示額よりも購入額を安く抑えることができたため、1,518円の未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
この未使用予算は、次年度の研究計画実施に必要な消耗品の購入にあてる。
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